QO-100: Ismerkedés a geostacionárius amatőrrádiós műholddal

Képzeljétek el: megnyomjátok a PTT gombot, a jeletek 36 000 kilométert repül az űrbe, egy műhold fogja és visszasugározza a Földre — Brazíliától Indiáig, Skandináviától Dél-Afrikáig. És nem csak néhány percre, mint egy LEO műholdnál, hanem nonstop, napi 24 órában, évi 365 napon. Üdvözöljük a QO-100-nál, a világ első és egyetlen geostacionárius amatőrrádiós műholdjánál.

Mi az a QO-100?

A QO-100 — hivatalos neve Qatar-OSCAR 100 — az amatőrrádiós transzponder a katari Es’hail-2 kommunikációs műholdban. A műholdat 2018. november 15-én indították SpaceX Falcon 9 rakétával, és a Mitsubishi Electric gyártotta. A 25,9° keleti geostacionárius pályán kering, tervezett élettartama legalább 15 év.

A különlegesség: a kereskedelmi Ku- és Ka-sávos transzponderek mellett az Es’hail-2 két amatőrrádiós transzpondert is hordoz, amelyeket az AMSAT-DL a katari amatőrrádiós társasággal, a QARS-szal közösen fejlesztett ki. Ez az első valaha geostacionárius pályán elhelyezett amatőrrádiós payload — egy technikai mérföldkő, amelyre a közösség évtizedekig várt.

Technikai adatok egy pillantásra

Műhold	Es’hail-2 (kereskedelmi neve), QO-100 (amatőrrádiós neve)
Üzemeltető	Es’hailSat (Katar), amatőrrádiós payload: AMSAT-DL / QARS
Gyártó	Mitsubishi Electric (DS2000 platform)
Indítás	2018. november 15., SpaceX Falcon 9, Kennedy Space Center LC-39A
Pálya	Geostacionárius, 25,9° kelet
Tervezett élettartam	≥ 15 év (legalább 2033-ig)
Lefedettség	Európa, Afrika, Közel-Kelet, India, Kelet-Brazília, Thaiföld
Elevációs szög OE	kb. 34° (QTH-tól függően)
Azimut OE	kb. 160° (dél-délkelet)

A két transzponder részletesen

A QO-100 két teljesen eltérő koncepcióval tervezett transzpondert kínál:

Keskenysávú transzponder (NB)

• Sávszélesség: 250–500 kHz (számítástól függően)
• Uplink: 2400,050 – 2400,300 MHz (13 cm-es sáv)
• Downlink: 10489,550 – 10489,800 MHz (3 cm-es sáv)
• Polarizáció: Uplink RHCP, Downlink vertikális
• Módok: SSB, CW, FT8/FT4, FreeDV, HSModem
• Földi állomás: legalább 75 cm-es tányér és ~5 W a feednél

Szélessávú transzponder (WB)

• Sávszélesség: 8 MHz
• Uplink: 2401,500 – 2409,500 MHz (13 cm-es sáv)
• Downlink: 10491,000 – 10499,000 MHz (3 cm-es sáv)
• Módok: DVB-S2 (DATV), kísérleti digitális formátumok
• Földi állomás: kb. 2,4 m-es tányér és ~100 W EIRP

A keskenysávú transzponder a „normál” rádióamatőr játszótere: az SSB itt kristálytisztán szól, alacsony zajjal és gyakorlatilag késleltetés nélkül (jelterjedési idő ~270 ms). A szélessávú transzponder ezzel szemben tisztán kísérleti tér a DATV-rajongóknak, akik házilag épített televíziós jeleket küldenek a bolygó felén át.

Videó: Bevezetés a QO-100-ba (RSGB Tonight @ 8)

Dom Smith M0BLF az RSGB „Tonight @ 8″ webinársorozatban kiváló bevezetőt tartott a QO-100 üzemeltetésébe. Közel 60 perces teljes áttekintés — az antennától a szoftverig. Kötelező megtekintés mindazoknak, akik komolyan gondolják a belépést:

Lefedettség: Brazíliától Thaiföldön át

Geostacionárius műholdként a QO-100 hatalmas területet fed le: egész Európát, Afrikát, a Közel-Keletet, az indiai szubkontinenst, Brazília keleti részét, valamint az Afrika felé néző Antarktisz-részt. Ausztriából az elevációs szög körülbelül 34 fok — elég kényelmes erkélyi és kerti antennákhoz. Az azimut kb. 160° (dél-délkelet).

Ez azt jelenti: a Bécsi erdőtől Fokvárosig, Reykjavíktól Bangkokig egyetlen QSO-val a bolygó felét eléritek. DX expedíciók Zambiából, Mauritiusból vagy Palesztinából itt éppoly hétköznapiak, mint egy baráti QSO OE állomásokkal a szomszédos frekvencián.

Mire van szükségem a földi állomáshoz?

A QO-100 vétel meglepően egyszerű és olcsó. Az adókészülék-üzem valamivel több erőfeszítést igényel. Íme egy áttekintés:

Csak vétel (kb. 50 EUR-tól)

• Műholdantenna: Elég egy standard SAT tányér 60 cm-től (használt: 5–20 EUR)
• Módosított LNB: Közönséges Ku-sávos LNB, külső 25 MHz-es referencia-oszcillátorral (pl. TCXO) módosítva a stabil frekvenciákhoz — vagy közvetlenül egy Bullseye LNB-t venni beépített TCXO-val (~40 EUR)
• Bias-T: 13 V DC-vel táplálja az LNB-t a koaxon keresztül (~10 EUR)
• RTL-SDR vagy SDRplay: Vevőként az LNB köztes frekvenciás kimenetéhez (~30 EUR)
• SDR Console: Simon Brown ingyenes szoftvere a standard eszköz a QO-100 vételéhez

Adó- és vevőüzem (kb. 300–800 EUR-tól)

• Parabolaantenna: 60–80 cm SSB-hez, 80–120 cm DATV-hez
• Upkonverter vagy Transverter: 2 m-es vagy 70 cm-es jelet 2,4 GHz-re alakít (pl. DX Patrol Upkonverter, SG-Lab 13-cm-Transverter)
• Teljesítményerősítő: 2–5 Watt 2,4 GHz-en elég SSB üzemhez; 20 W a kényelmes DX-hez
• Feed: A POTY (Patch of the Year) a legelterjedtebb antenna a tányér fókuszpontjában — egyszerre képes adni (2,4 GHz) és venni (10 GHz). Alternatíva: DC8PAT Helix (Ice Cone)
• SSB adóvevő: Közönséges KV-, VHF- vagy műhold-adóvevő ZF forrásként — különösen népszerű: Icom IC-9700 SAT módban vagy Adalm-Pluto SDR

OE építési projektünk a GitHubon: oehamradiorepo/qo100

Aki konkrét, reprodukálható építési tervet keres, az a nyílt oehamradiorepo/qo100 tárolóban számos proof-of-concept felállást talál, amelyeket Chris (OE8CKK) és Michael (OE8YML) dokumentáltak. Az első változatot Peter (OE8PPL) shackjában építették össze és dokumentálták — anyaglajstrommal, kapcsolási rajzzal és fotókkal.

Proof-of-Concept 1: IC-9700 felállás OE8PPL-nél

Az első dokumentált változat az Icom IC-9700 adóvevőt használja. A trükk: amikor az IC-9700 SAT módba kapcsol, egy ESP32 mikrokontroller érzékeli az állapotot és automatikusan átvált egy koaxiális relét, amely a 70 cm-es jelet az adóvevőtől a QO-100 boxba vezeti. Ott az SG-Lab transverter 2,4 GHz-re keveri, 6 dB-lel csillapítja, majd egy 20 wattos PA erősíti. Az erősített jel aztán egy rövid koaxkábelen keresztül jut a DC8PAT Helix antennára (Ice Cone) a 80 cm-es SAT tányér fókuszpontjában. Párhuzamosan egy Bullseye LNB fogja a 10 GHz-es downlinket egy Bias-T-n és egy RTL-SDR dongle-on keresztül — a PC-n az SDR Console dolgozza fel.

Anyaglajstrom (Bill of Material) — összköltség kb. 780 EUR

Alkatrész	Ár	Megjegyzés
ESP32 Microcontroller	3–5 €	Arduino vagy hasonló is megfelel
Koaxiális relé	110 €	Sat/Non-Sat átkapcsoláshoz
SG-Lab 13-cm-Transverter	190 €	Az uplink szíve
SG-Lab 13-cm-PA V2	140 €	V3-PA esetén kérjük –15 dB-es csillapítót használni
6 dB-es csillapító	6 €	Védelem a transverter és a PA között
DC-Boost-Converter	6–10 €	35 V / 4700 µF kondenzátor simításhoz párhuzamosan
Bias-T	10–15 €	Koaxon keresztül táplálja az LNB-t
RTL-SDR Stick	40 €	Bármilyen kereskedelmi forgalomban kapható RTL-Stick
Bullseye LNB	40–50 €	Belső TCXO a frekvenciástabilitáshoz
DC8PAT Ice Cone Helix	100 €	Vagy DIY 3D nyomtatóval + rézdrót
Vízálló ház	70 €	Az antennához közel szerelhető
Kábelek, biztosítékok, kiegészítők	~50 €	Hozzávetőleges becslés
Összeg (új vásárlásnál)	~780 €	Kevesebb barkácsanyaggal és DIY-jal

A QO-100 box a valóságban

A tároló folyamatosan bővül — a Proof-of-Concept 2 (minimális hordozható felállás) és a Proof-of-Concept 3 (Adalm-Pluto alapú) előkészítés alatt áll. Pull requestek, issue-k és saját változatok kifejezetten üdvözöltek. A cél: egy növekvő, nyilvánosan dokumentált kézikönyv OE rádióamatőröknek, akik geostacionárius műholdon akarnak üzemelni.

Üzemmódok a QO-100-on

A keskenysávú transzponderen élénk forgalom zajlik:

• SSB: A fő üzemmód — az SSB QSO-k kristálytisztán szólnak, szinte mint egy repeteren
• CW: A transzponder alsó részén, egészen klasszikusan
• FT8/FT4: Gyenge jelekhez, automatikus DX-hez és naplókönyv-feltöltéshez
• FreeDV: Digitális hangátvitel a szabad Codec2 kódolóval
• HSModem: Az AMSAT-DL által fejlesztett nagy sebességű modem kép- és adatátvitelre a keskenysávú transzponderen keresztül (max. 7200 bit/s)

A szélessávú transzponderen főleg DATV-et adnak — lenyűgöző minőségű digitális televíziót. Aki egyszer Mauritiusból, Kijevből vagy Kairóból nézve „élőben a kamera előtt” ült egy DATV QSO-ban, azt nem felejti el.

Videó: Az AMSAT-DL előadása az Es’hail-2-ről

Achim Vollhardt DH2VA az AMSAT-DL-től az AMSAT-UK Colloquium 2019-en bemutatta a QO-100 keletkezéstörténetét és technikáját — közvetlenül azoktól az emberektől, akik a projektet megtervezték és megvalósították. Lenyűgöző, hogyan lett egy ötletből működő geostacionárius amatőrrádiós szolgálat:

QO-100 saját antenna nélkül: WebSDR

Aki először csak bele akar kóstolni, WebSDR-en keresztül hallgathatja a QO-100 transzpondert — saját hardver nélkül. A legismertebb a cornwalli (Anglia) Goonhilly Earth Station WebSDR-je, amelyet a BATC üzemeltet. Csak nyissuk meg böngészőben, kattintsunk a „Narrowband” gombra, és kövessük a nemzetközi SSB forgalmat. A DATV-hez külön Wideband Viewer áll rendelkezésre.

Így élőben figyelhetitek saját uplinketek, ha már adtok — felbecsülhetetlen előny az állomás bemérésénél.

QO-100 Ausztriában

Ausztriában aktív QO-100 közösség működik. Az OE3 területen egy katasztrófavédelmi műholdas kommunikációs projekt (NOT-/KAT) keretében egy gyorsan bevethető műholdas földi állomást fejlesztenek vészhelyzeti kommunikációra. A cél: még ha a teljes terrestrikus infrastruktúra is meghibásodik, a QO-100-on keresztül megmarad a kommunikációs kapcsolat.

Az éves AOEE (All Austrian Emergency Exercise) keretében a QO-100 transzpondert rendszeresen használják vészhelyzeti gyakorlatokhoz. Így nemcsak a technikát, hanem a valódi vészhelyzet esetén szükséges eljárásokat is tesztelik. Karintiában (OE8) Peter (OE8PPL), Chris (OE8CKK) és Michael (OE8YML) aktívan kísérleteznek a geostacionárius műholddal, és eredményeiket az oehamradiorepo GitHub-tárolóban dokumentálják.

Tippek a kezdéshez

1. Először csak vegyetek: Kezdjetek egy régi SAT tányérral és egy RTL-SDR-rel. Így megismeritek a transzpondert anélkül, hogy sokat kellene befektetni.
2. LNB stabilizálása: Egy normál LNB hőmérsékleti driftet mutat. Egy TCXO-módosítás vagy külső referenciabemenettel rendelkező LNB (pl. Bullseye 10 GHz LNB) elengedhetetlen a stabil vételhez.
3. Tartsátok be a bandtervet: Az AMSAT-DL részletes bandtervet dolgozott ki CW, digi és SSB szegmensekkel. Tartsátok be — a transzponder közös kincs.
4. Teljesítmény kézben tartása: A QO-100 lineáris transzponder — a túlvezérlés zavarni fogja az összes többi felhasználót. Ellenőrizzétek a saját teljesítményt a downlink vízesés-diagramon. Alapszabályként: soha ne adjatok le erősebb jelet, mint a jelzőadó (beacon).
5. Vízálló feed: Aki az antennát kint helyezi el, a feedpontot vízállóvá kell tenni — a 2,4 GHz-es jelek érzékenyek a koax csatlakozóban lévő vízre.
6. Előbb hallgassatok WebSDR-en: Mielőtt megveszitek az állomást, hallgassatok néhány óráig a BATC-WebSDR-en. Így megérzitek az etikettet, a módokat és a sávszélességet.

Valóság-ellenőrzés a költségekre

Ellentétben azzal, amit sokan hisznek, a QO-100 nem drágább, mint egy tisztességes KV állomás. A csak vétellel való kezdéshez 50–80 EUR elég. Egy teljes adó-/vevőállomás az ambícióktól függően 400–800 EUR-ba kerül — összehasonlítható egy középkategóriás mobiltelefonnal vagy egy félig-meddig rendes KV végfokozattal. Cserébe 24/7 világszintű DX-et kaptok, amely a napfoltszámtól, az évszaktól és a napszaktól függetlenül működik. Sok OE rádióamatőr számára, akik szűk völgyekben laknak vagy HOA-s okból nem állíthatnak fel nagy KV antennát, a QO-100 az egyetlen reális esély a globális DX-re.

Összefoglalás

A QO-100 az amatőrrádió egyik legizgalmasabb lehetősége. Egy transzponder, amely folyamatosan elérhető, egy fél kontinenst lefed, és viszonylag szerény berendezéssel használható — ilyen még nem volt. És a 2033-ig tervezett élettartammal még sok idő van a kísérletezésre. Aki a rövidhullámra néz és a rossz kondíciók frusztrálják, mindenképpen adjon esélyt a QO-100-nak — a balkónon lévő tányér gyorsabban beáll, mint gondolná az ember.

További linkek

• oehamradiorepo/qo100 — OE építési projektünk GitHubon
• AMSAT-DL — QO-100 projektoldal (a transzponder fejlesztői)
• AMSAT-UK — Es’hail-2 / QO-100 Technikai adatok
• QO-100 WebSDR (Goonhilly / BATC)
• SDR Console — Konfiguráció az Es’hail-2-höz
• AMSAT-DL: NB transzponder bandterv és üzemeltetési irányelvek

73 – az oeradio.at szerkesztősége

---

Átláthatósági nyilatkozat

Ezt a cikket KI (Claude, Anthropic) segítségével kutatták és írták, nyilvánosan hozzáférhető forrásokból: AMSAT-DL, AMSAT-UK, BATC és a nyílt projekt-tároló oehamradiorepo/qo100. Az Es’hail-2 indítási fotója a SpaceX-től származik, és CC0 (Public Domain) licenc alatt áll. A projektet bemutató fotók és a koncepcióvázlat az oehamradiorepo-ból valók, és a szerzők (OE8CKK, OE8YML) hozzájárulásával kerülnek újrafelhasználásra. Kapcsolat: [email protected]